專利名稱：一種二缸柴油機平衡機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及柴油機，具體地說是一種二缸柴油機平衡機構(gòu)。
現(xiàn)有的二缸柴油機的一級往復(fù)慣性力大小相等方向相反，但由于兩力之間存在一定距離，故產(chǎn)生一交變力矩，國內(nèi)及國外二缸柴油機尚未能有效地將此力矩平衡去除，使個別的采取措施平衡掉，也因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而得不到廣泛應(yīng)用。這個交變力矩的存在，使現(xiàn)有的二缸柴油機在工作時產(chǎn)生較大的震動，將這種柴油機安裝到三輪車及四輪車上去，導(dǎo)致整車震動及噪音加大。
本實用新型的目的在于設(shè)計制造一種可有效去除由往復(fù)慣性力而產(chǎn)生的交變力矩，從而減少震動，降低使用噪音、結(jié)構(gòu)簡單的新式二缸柴油機平衡機構(gòu)。
本實用新型是以如下方式完成的一種二缸柴油機平衡機構(gòu)，其發(fā)明要點在于所述二缸柴油機平衡機構(gòu)中由活塞驅(qū)動的兩端分別安裝有皮帶輪、飛輪的曲軸上安裝有曲軸齒輪，所述曲軸齒輪依次與中間齒輪、凸輪軸齒輪及安裝在平衡軸上的平衡軸齒輪嚙合，所述平衡軸的兩端分別安裝有前端平衡塊、后端平衡塊，所述前端平衡塊、后端平衡塊分別沿徑向定位于軸向水平面的上方或下方，所述前端平衡塊、后端平衡塊分別是扇形圓柱面狀，所述皮帶輪上定位有扇形圓盤狀平衡盤，所述飛輪內(nèi)側(cè)面軸向開有一平衡重孔。
在二缸柴油機平衡機構(gòu)中，平衡軸齒輪與曲軸齒輪的齒數(shù)相同。
如


圖1所示，活塞(8)作上下往復(fù)運動，曲軸(7)以一定的角速度ω作旋轉(zhuǎn)運動，皮帶輪(4)及飛輪(10)上的平衡重與曲軸(7)同步旋轉(zhuǎn)，曲軸齒輪(5)帶動中間齒輪(6)，中間齒輪(6)帶動凸輪軸齒輪(3)，凸輪軸齒輪(3)帶動平衡軸齒輪(2)，平衡軸上的前端平衡塊(1)、后端平衡塊(9)與平衡軸同步旋轉(zhuǎn)，由于平衡軸齒輪(2)與曲軸齒輪(5)的齒數(shù)相同，因此曲軸與平衡軸的轉(zhuǎn)速相同，但方向相反。
曲柄連桿機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)慣性力Kr與由曲軸上的平衡塊產(chǎn)生的離心力Kp正好完全平衡。
活塞的一級往復(fù)慣性力PjI＝PjI1＝-mrω2cosα活塞的二級往復(fù)慣性力pjII＝PjII1＝-λmrω2cos2α，其中m為活塞組及連桿小頭作往復(fù)運動的總質(zhì)量，r為曲柄半徑(為活塞行程的1/2)，α為曲柄轉(zhuǎn)角，PjI1與PjI2大小相等，方向相反；PjII1與PjII2大小相等，方向相反。
若二缸機的缸心距為L則PjI1與PjI2的力矩MjI＝PjI×L平衡軸上的平衡塊產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力F1＝m1r1ω2
m1為平衡塊質(zhì)量，r1為平衡塊質(zhì)心半徑，F(xiàn)1分解成F1x＝m1r1ω2sinαFly＝m1r1ω2osα產(chǎn)生的力矩MF1X＝F1X×aMF1y＝F1y×a其中a為平衡軸上兩平衡塊質(zhì)心之間的距離曲軸上的皮帶輪及飛輪上的平衡盤產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力F2＝m2r2ω2m2為皮帶輪上的平衡盤重量r2為皮帶輪上的平衡盤質(zhì)心半徑F2分解為F2x＝m2r2ω2sinαF2y＝m2r2ω2cosα產(chǎn)生的力矩MF2X＝F2X×bMF2y＝F2y×bb為皮帶輪與飛輪上的平衡重質(zhì)心之間的距離設(shè)計時保證MF1y＝MF2y＝MjI/2則MF1X＝MF2X若不考慮二級往復(fù)慣性力，則整個柴油機的水平方向力矩為MX＝MF1X-MF2X＝0垂直方向力矩為My＝MjI-(MF1y+MF2y)＝MjI-(MjI/2+MjI/2)＝0則總力矩為0可見，二缸柴油機使用此平衡機構(gòu)后，旋轉(zhuǎn)慣性力、往復(fù)慣性力及力矩均完全平衡。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點一是可有效去除由往復(fù)慣性力產(chǎn)生的交變力矩，使用震動及噪音大為降低；二是結(jié)構(gòu)簡單，便于推廣應(yīng)用。
現(xiàn)結(jié)合附圖詳敘本實用新型的實施例。
圖1是二缸柴油機平衡機構(gòu)原理示意圖，圖2是二缸柴油機平衡機構(gòu)中的平衡軸總成圖；圖3是二缸柴油機平衡機構(gòu)中的曲軸飛輪總成圖。
二缸柴油機平衡機構(gòu)中由活塞(8)驅(qū)動的兩端分別安裝有皮帶輪(4)、飛輪(10)的曲軸(7)上安裝有曲軸齒輪(5)，所述曲軸齒輪(5)依次與中間齒輪(6)、凸輪軸齒輪(3)及安裝在平衡軸(11)上的平衡軸齒輪(2)嚙合，所述平衡軸(11)的兩端分別安裝有前端平衡塊(1)、后端平衡塊(9)，所述前端平衡塊(1)、后端平衡塊(9)分別沿經(jīng)向定位于軸向水平面的上方或下方，所述前端平衡塊(1)、后端平衡塊(9)分別是扇形圓柱面狀，所述皮帶輪(4)上定位有扇形圓盤狀平衡盤(12)，所述飛輪(10)內(nèi)側(cè)面軸向開有一平衡重孔(13)。
所述平衡軸齒輪(2)與曲軸齒輪(5)的齒數(shù)相同。
權(quán)利要求1.一種二缸柴油機平衡機構(gòu)，其特征在于所述二缸柴油機平衡機構(gòu)中由活塞(8)驅(qū)動的兩端分別安裝有皮帶輪(4)、飛輪(10)的曲軸(7)上安裝有曲軸齒輪(5)，所述曲軸齒輪(5)依次與中間齒輪(6)、凸輪軸齒輪(3)及安裝在平衡軸(11)上的平衡軸齒輪(2)嚙合，所述平衡軸(11)的兩端分別安裝有前端平衡塊(1)、后端平衡塊(9)，所述前端平衡塊(1)、后端平衡塊(9)分別沿徑向定位于軸向水平面的上方或下方，所述前端平衡塊(1)、后端平衡塊(9)分別是扇形圓柱面狀，所述皮帶輪(4)上定位有扇形圓盤狀平衡盤(12)，所述飛輪(10)內(nèi)側(cè)面軸向開有一平衡重孔(13)。
2.按權(quán)利要求1所述的二缸柴油機平衡機構(gòu)，其特征在于所述平衡軸齒輪(2)與曲軸齒輪(5)的齒數(shù)相同。
專利摘要本實用新型公開了一種二缸柴油機平衡機構(gòu),屬動力柴油機領(lǐng)域。其主要特點是平衡軸(11)的兩端分別安裝有前端平衡塊(1)、后端平衡塊(9),所述皮帶輪(4)上定位有扇形平衡盤(12),飛輪(10)內(nèi)側(cè)面軸向開有一平衡重孔(13),具有有效降低使用震動、噪音,結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點,可廣泛使用于柴油機領(lǐng)域。
文檔編號F16H21/18GK2380699SQ99221438
公開日2000年5月31日 申請日期1999年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月27日
發(fā)明者李祖民, 周久生, 張紀元, 龐國安 申請人:北汽福田車輛股份有限公司